JP2007241022A - 集束性レンズアレイの固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構成の複雑化を伴なうことなく集束性レンズアレイを所期の形状に矯正する。
【解決手段】固定前の集束性レンズアレイ２０は、その中心線Ｌ1上の所定点Ａが、当該集束線レンズアレイ２０の両端面２０ａと中心線Ｌ1との各交点Ｃを通過する直線である基準線Ｌ0から離間した位置Ｐ1に変位した第１状態にある。工程１においては、基準線Ｌ0を挟んで位置Ｐ1とは反対側の位置Ｐ2に所定点Ａが変位した第２状態となるように外力によって集束性レンズアレイ２０を変形させる。工程２においては、集束性レンズアレイ２０を第２状態に維持したままスペーサ部材３１に固定する。工程３においては、外力を除去するとともに集束性レンズアレイ２０を弾性的な復元力によって変形させることで中心線Ｌ1を基準線Ｌ0に接近させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、有機発光ダイオード素子などの発光素子による出射光を集束する集束性レンズアレイを固定する技術に関する。

多数の発光素子が配列された発光パネルを感光体の露光用のヘッド（以下「露光ヘッド」という）として採用した電子写真方式の画像形成装置が従来から提案されている。発光パネルと感光体との間隙には、各発光素子からの出射光を集束させる集束性レンズアレイが配置される。集束性レンズアレイは、各々の光軸を発光素子に向けた状態で配列する複数の屈折率分布型レンズを具備する。

集束性レンズアレイは、これが設置される段階において所期の形状（設計上の形状）とは相違する形状に変形している場合がある。このような変形を矯正することなく集束性レンズを設置した場合には、各発光素子と各屈折率分布型レンズとの相対的な位置に誤差が発生し、これによって出力画像の解像度が低下するという問題がある。この問題を解決するために、例えば特許文献１には、集束性レンズアレイを支持する支持部材に形成されたバネ部による押圧で集束性レンズアレイを所期の形状に矯正する構成が開示されている。
特許第３１７８６２５号公報

しかしながら、特許文献１の技術においては、バネ部の形成によって支持部材の構成が複雑化するから、支持部材の製造コストが増大するとともにバネ部の分だけ露光ヘッドが大型化するという問題がある。このような事情に鑑みて、本発明は、構成を複雑化することなく集束性レンズアレイを所期の形状に矯正するという課題の解決を目的としている。

本発明に係る固定方法は、複数の発光素子からの出射光を集束する複数のレンズ（例えば図３の屈折率分布型レンズ２２）が配列された集束性レンズアレイを他の物体（以下「取付体」という）に固定する方法である。固定前の集束性レンズアレイは、所期の形状から変形した状態（以下「第１状態」という）にある。第１状態は、集束性レンズアレイの中心線（例えば図４の中心線Ｌ1）上の所定点（例えば図４の所定点Ａ）が、当該集束性レンズアレイの両端面（例えば図４の端面２０ａ）と中心線との各交点（例えば図４の交点Ｃ）を通過する直線である基準線（例えば図４の基準線Ｌ0）から離間した第１位置（例えば図４の位置Ｐ1）にある状態である。

本発明に係る固定方法は、第１状態にある集束性レンズアレイを、基準線を挟んで第１位置とは反対側の第２位置（例えば図４の位置Ｐ2）に所定点が変位した第２状態となるように外力によって変形させる第１過程（例えば図４の工程１）と、集束性レンズアレイを第２状態に維持したまま取付体に固定する第２過程（例えば図４の工程２）と、外力を除去するとともに集束性レンズアレイを弾性的な復元力によって変形させることで中心線を基準線に接近させる第３過程（例えば図４の工程３）とを含む。

以上の方法においては、基準線を挟んで第１状態の変形とは逆方向に変形させられた第２状態の集束性レンズアレイが取付体に固定され、外力の除去後に集束性レンズアレイが弾性的に復元することで最終的な集束性レンズアレイの形状（各レンズの位置）が決定されるから、集束性レンズアレイの矯正に専用される部材を要することなく、各レンズを高い精度で所期の位置に配列させることが可能である。もっとも、固定後に集束性レンズを押圧する部材が配置された構成に本発明を適用することを除外する趣旨ではない。

本発明の好適な態様に係る第１過程においては、集束性レンズアレイの側面（例えば図４の側面２０ｂ）に対向する複数の押圧体（例えば図４の押圧体５１１・５１２）の各々によって押圧することで集束性レンズアレイを第２状態に変形させる。この態様によれば、押圧体を適宜に操作することで、第１状態における形状に応じて集束性レンズアレイを多様な形状に変形させることが可能である。なお、この態様の具体例は第１実施形態として後述される。

また、第１過程においては、第２状態にある集束性レンズアレイの側面の形状に対応した曲面を有する治具（例えば図７の治具５２）によって、曲面を側面に接触させた状態で当該側面を押圧することで、集束性レンズアレイを第２状態に変形させてもよい。この態様によれば、集束性レンズアレイを確実に第２状態に変形させるとともにその形状を安定的に維持することができる。なお、この態様の具体例は第３実施形態として後述される。

第１過程においては、例えば、第２位置と基準線との距離（例えば図４の距離Δ2）が、第１位置と基準線との距離（例えば図４の距離Δ1）に応じた距離となるように、集束性レンズアレイを変形させる。さらに好適には、第３過程にて中心線が基準線と合致するように集束性レンズアレイを変形させる。この態様によれば、集束性レンズアレイの各レンズを基準線の近傍（理想的には基準線上）に配列させることができる。

本発明の好適な態様においては、第１過程にて、第１状態における中心線の形状と複数の発光素子の配列の態様とに応じて、集束性レンズアレイを第２状態に変形させる。この態様によれば、例えば発光素子の位置に誤差がある場合であっても、各発光素子と集束性レンズアレイの各レンズとの相対的な位置関係を均一化することが可能である。なお、この態様の具体例は第４実施形態として後述される。

本発明の好適な態様において、取付体には、第２状態にある集束性レンズアレイの形状に対応した溝部（例えば図５および図６の溝部３２１）が形成され、第２過程では、集束性レンズアレイを第２状態に維持したまま溝部に嵌め込む。この態様によれば、集束性レンズアレイを取付体に対して強固に固定することができる。

なお、発光パネルの固定先となる取付体の性質や形状は任意である。本発明の好適な態様における取付体は、各発光素子と集束性レンズアレイとの間に介在する光透過性のスペーサ部材（図２のスペーサ部材３１や図５のスペーサ部材３２）である。この態様によれば、各発光素子と集束性レンズアレイとの間隙に光透過性のスペーサ部材が介在するから、発光パネルからの出射光のうち集束性レンズアレイに入射する光量の割合を増加させることが可能である。

なお、本発明の方法によって固定された集束性レンズアレイを具備する発光装置は各種の電子機器に利用される。電子機器の典型例は、発光装置を感光体ドラムなどの像担持体の露光に利用した画像形成装置である。この画像形成装置は、露光によって潜像が形成される像担持体（例えば図１０の感光体ドラム７０）と、本発明の固定方法によって製造された発光装置（例えば図１の露光ヘッドＨ）と、像担持体の潜像に対する現像剤（例えばトナー）の付着によって顕像を形成する現像器とを含む。もっとも、発光装置の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、スキャナなどの画像読取装置においては、本発明で製造された露光ヘッドを原稿の照明に利用することが可能である。この画像読取装置は、露光ヘッドと、露光ヘッドから出射して読取対象（原稿）で反射した光を電気信号に変換する受光装置（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子などの受光素子）とを具備する。また、発光素子がマトリクス状に配列された発光装置は、各種の電子機器の表示装置として利用される。

＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ−１：露光ヘッドの構成＞
まず、本発明に係る方法（集束性レンズアレイの固定方法）が適用される装置の具体例として露光ヘッド（ラインヘッド）を例示する。図１は、露光ヘッドを利用した電子写真方式の画像形成装置の部分的な構成を示す斜視図である。同図に示すように、画像形成装置は、露光ヘッドＨと感光体ドラム７０とを含む。感光体ドラム７０は、主走査方向に延在する回転軸に支持され、外周面を露光ヘッドＨに対向させた状態で回転する。

図２は、図１のII−II線からみた断面図である。ただし、図１と図２とでは上下が逆転している。図１および図２に示すように、露光ヘッドＨは、発光パネル１０と集束性レンズアレイ２０とスペーサ部材３１とを含む。集束性レンズアレイ２０は発光パネル１０と感光体ドラム７０との間隙に配置される。スペーサ部材３１は発光パネル１０と集束性レンズアレイ２０との間隙に配置される。

図１および図２に示すように、発光パネル１０は、主走査方向を長手とする姿勢に設置された長方形状の基板１１を具備する。基板１１は、ガラスやプラスチックといった適切な材料からなる光透過性の板材である。図２に示すように、基板１１のうち感光体ドラム７０とは反対側の表面には多数の発光素子Ｅが形成される。各発光素子Ｅは、電気エネルギの供給によって光学的な性状（輝度や透過率）が変化する要素である。本実施形態の発光素子Ｅは、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料からなる発光層を陽極と陰極との間隙に介在させた有機発光ダイオード素子であり、発光層に供給される電流に応じた輝度に発光する。複数の発光素子Ｅは基板１１の長手方向（主走査方向）に沿って２列かつ千鳥状に配列する。

基板１１のうち各発光素子Ｅが形成された表面には封止体１５が接合される。封止体１５は、基板１１と協働して各発光素子Ｅを封止（外気から遮断）する略長方形の板材である。これによって外気や水分の付着に起因した発光素子Ｅの劣化が抑制される。

集束性レンズアレイ２０は、長手方向が主走査方向に沿った姿勢に配置される長尺状の部材であり、各発光素子Ｅからの出射光を集束させる手段として機能する。図３は、集束性レンズアレイ２０の構造を示す斜視図である。同図に示すように、集束性レンズアレイ２０は、複数の屈折率分布型レンズ２２を含む。

各屈折率分布型レンズ２２（グレーデッドインデックス光ファイバ）は、中心軸（光軸）から周縁に向かって離間した位置ほど屈折率が低くなるように横断面内にて屈折率が分布する円柱状の透明部材である。図３に示すように、複数の屈折率分布型レンズ２２は、各々の中心軸を発光素子Ｅに向けた姿勢で、主走査方向（集束性レンズアレイの長手方向）に沿って２列かつ千鳥状に配列する。なお、発光素子Ｅや屈折率分布型レンズ２２の配列のパターンは任意であり、例えば単列または３列以上であってもよいし他の適切なパターンであってもよい。集束性レンズアレイ２４としては、例えば日本板硝子株式会社から入手できるＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）がある（セルフォック／ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。

スペーサ部材３１は、ガラスやプラスチックといった光透過性の材料によって形成された板材である。スペーサ部材３１は、基板１１のうち各発光素子Ｅとは反対側の表面と集束性レンズアレイ２０の入光面との間に介在して両者に接合される。スペーサ部材３１と発光パネル１０および集束性レンズアレイ２０との接合には光透過性の接着剤が利用される。

各発光素子Ｅからの出射光は基板１１とスペーサ部材３１とを透過して集束性レンズアレイ２０に入射し、各屈折率分布型レンズ２２によって集光されたうえで感光体ドラム７０の表面に到達する。これによって感光体ドラム７０の表面には、発光パネル１０上の像に対応した正立像が結像される。本実施形態においては発光パネル１０と集束性レンズアレイ２０との間隙にスペーサ部材３１が介在するから、発光パネル１０と集束性レンズアレイ２０との間隙に空気のみが介在する構成と比較して、集束性レンズアレイ２０に向かう各発光素子Ｅからの光束が狭まる。したがって、発光パネル１０からの出射光のうち集束性レンズアレイ２０に入射する光量の割合（光の利用効率）を増加させることができる。

＜Ａ−２：集束性レンズアレイ２０の固定方法＞
次に、図４を参照して、露光ヘッドＨを製造する工程のうち集束性レンズアレイ２０をスペーサ部材３１に固定する手順について説明する。なお、図４においては、屈折率分布型レンズ２２の図示が便宜的に省略され、各屈折率分布型レンズ２２の中心軸の方向からみた集束性レンズアレイ２０の外形のみが図示されている。

図４の部分(a)には、スペーサ部材３１に固定される前の集束性レンズアレイ２０が図示されている。同図に示すように、集束性レンズアレイ２０の長手方向の任意の位置における幅方向の中点を相互に連結した線Ｌ1を以下では「中心線」と表記する。また、集束性レンズアレイ２０の長手方向における両側の端面２０ａと中心線Ｌ1との各交点Ｃを通過する直線Ｌ0を以下では「基準線」と表記する。

図４の部分(a)に示すように、本実施形態にける固定前の集束性レンズアレイ２０は、各屈折率分布型レンズ２２の光軸に垂直な平面内にて湾曲した状態（以下「第１状態」という）にある。したがって、本来ならば中心線Ｌ1は基準線Ｌ0に合致した直線となるべき（すなわち各屈折率分布型レンズ２２は基準線Ｌ0に沿って直線状に配列すべき）であるにも拘わらず、実際の中心線Ｌ1は弧状の曲線となる。すなわち、第１状態にある集束性レンズアレイにおいて各屈折率分布型レンズ２２は直線状には配列しない。図４の部分(a)に示すように、中心線Ｌ1上の所定点（以下では集束性レンズアレイ２０の長手方向における中点）は基準線Ｌ0から距離Δ1だけ離間した位置Ｐ1に変位している。

以上のように初期的に変形した集束性レンズアレイ２０は以下の手順でスペーサ部材３１に固定される。まず、図４の部分(b)に示すように、基準線Ｌ0を挟んで位置Ｐ1とは反対側の位置Ｐ2に所定点Ａが変位した状態（以下「第２状態」という）となるように集束性レンズアレイ２０が外力によって弾性的に変形させられる（工程１）。第２状態における所定点Ａと基準線Ｌ0との距離Δ2は、第１状態における所定点Ａと基準線Ｌ0との距離Δ1に応じて決定される。例えば、距離Δ1が大きいほど距離Δ2は大きい数値に設定される。図４の部分(b)には、第２状態における中心線Ｌ1が基準線Ｌ0に関して第１状態での中心線Ｌ1と線対称となるように（すなわち基準線Ｌ0に関して第１状態とは線対称な形状となるように）、集束性レンズアレイ２０を変形させた場合（Δ1＝Δ2）が例示されている。

本実施形態の工程１においては、治具５１を利用した押圧によって集束性レンズアレイ２０が変形させられる。図４の部分(b)に示すように、治具５１は、集束性レンズアレイ２０の長手方向に沿って配列する３組の支持対５１Ａを備える。ひとつの支持対５１Ａは、相互に間隔（集束性レンズアレイ２０の幅寸法に略一致する間隔）をあけて対向する２個の押圧体５１１・５１２を含む。各支持対５１Ａの２個の押圧体５１１・５１２が集束性レンズアレイ２０の側面２０ｂに対向する（集束性レンズアレイ２０を幅方向に挟む）ように第１状態の集束性レンズアレイ２０が設置される。そして、少なくともひとつの支持対５１Ａを第１状態における中心線Ｌ1の態様に応じて集束性レンズアレイ２０の幅方向に変位させることで、集束性レンズアレイ２０は第２状態に矯正される。例えば図４の部分(b)においては、両端の各支持対５１Ａを固定したまま中央の支持対５１Ａを同図の下方に変位させた場合が例示されている。

工程１においては第１状態における変形の程度に応じて集束性レンズアレイ２０が変形させられるから、工程１に先立って集束性レンズアレイ２０の変形の態様（中心線Ｌ1の形状）が特定される。第１状態における中心線Ｌ1の形状は、例えば、ダイヤメータなどの計測器を利用した計測や各種の顕微鏡を利用した観察によって特定される。そして、ここで特定された中心線Ｌ1の形状に応じて、工程１で集束性レンズアレイ２０を如何に変形させるか（より具体的には変形量Δ2）が決定される。

以上の工程１に続き、図４の部分(c)に示すように、治具５１（押圧体５１１・５１２）による押圧によって集束性レンズアレイ２０が第２状態に維持されたまま、集束性レンズアレイ２０とスペーサ部材３１とが接着剤によって接合される（工程２）。集束性レンズアレイ２０は、接着剤が硬化するまで、治具５１による押圧によって第２状態に維持される。

接着剤が硬化して集束性レンズアレイ２０とスペーサ部材３１とが接合されると、図４の部分(d)に示すように、治具５１による押圧が解除される（工程３）。以上のように外力が除去されると、集束性レンズアレイ２０は、第２状態における形状から第１状態における形状に近づくように弾性的な復元力によって変形していく。すなわち中心線Ｌ1は基準線Ｌ0に接近していく。ただし、この段階において集束性レンズアレイ２０にはスペーサ部材３１が接合されているから、集束性レンズアレイ２０の形状が第１状態まで変形することはない。集束性レンズアレイ２０は弾性力による復元によって第１状態の形状に近づき、スペーサ部材３１は集束性レンズアレイ２０から作用する力によって弾性的に変形する。したがって、図４の部分(d)に示すように、集束性レンズアレイ２０の応力とスペーサ部材３１の応力とが釣り合った段階で両者の変形は停止する。この結果として集束性レンズアレイ２０は第１状態と第２状態との中間の形状に維持される。

工程３においては、中心線Ｌ1と基準線Ｌ0とが合致した段階（複数の屈折率分布型レンズ２２が直線状に配列した段階）で集束性レンズアレイ２０の変形が停止することが理想的である。工程３で集束性レンズアレイ２０が変形する程度は工程１における集束性レンズアレイ２０の変形の程度（変形量Δ2）に応じて変化する。例えば、工程１での変形量Δ2が大きいほど第２状態に近い時点で集束性レンズアレイ２０の変形が停止する。したがって、工程１における変形の程度は、工程３において中心線Ｌ1と基準線Ｌ0とが合致した時点で変形が停止するように実験的または統計的に決定される。

以上の手順によって集束性レンズアレイ２０がスペーサ部材３１に固定されると、スペーサ部材３１のうち集束性レンズアレイ２０とは反対側の表面と接触するように発光パネル１０が固定される。ただし、発光パネル１０をスペーサ部材３１に接合してから集束性レンズアレイ２０をスペーサ部材３１に固定してもよい。

以上に説明したように、本実施形態においては、基準線Ｌ0を挟んで第１状態とは逆方向に変形させられた第２状態の集束性レンズアレイ２０がスペーサ部材３１に固定され、外力の除去後に集束性レンズアレイ２０の形状が弾性的に復元することで各屈折率分布型レンズ２２の位置が決定される。この方法によれば、集束性レンズアレイ２０の矯正に専用される部材を露光ヘッドＨに形成することなく各屈折率分布型レンズ２２を高い精度で所期の位置（基準線Ｌ0上）に配列させることが可能である。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る露光ヘッドＨの構成を説明する。なお、以下の各形態のうち第１実施形態と共通する要素については以上と同様の符号を付してその詳細な説明を適宜に省略する。

図５は、本実施形態に係る露光ヘッドＨの構成を示す断面図（図２に対応する断面図）である。図５に示すように、発光パネル１０と集束性レンズアレイ２０との間隙にはスペーサ部材３２が介在する。図６は、集束性レンズアレイ２０が固定される前のスペーサ部材３２の構成を示す平面図である。図５および図６に示すように、スペーサ部材３２のうち集束性レンズアレイ２０に対向する表面には、集束性レンズアレイ２０の外形（底面の形状）に対応した形状の溝部３２１が形成される。

本実施形態における集束性レンズアレイ２０は、工程１にて第１実施形態と同様の第２状態（図４の部分(b)に図示された形状）に変形させられる。図６においては、第２状態にある集束性レンズアレイ２０の外形が二点差線によって図示されている。図６に示すように、集束性レンズアレイ２０の固定前におけるスペーサ部材３２の溝部３２１は、第２状態にある集束性レンズアレイ２０が僅かな間隔をあけて嵌まり込む形状となっている。すなわち、溝部３２１の平面的な形状は第２状態にある集束性レンズアレイ２０の形状と相似（略同形状）である。

工程２においては、溝部３２１の内側に接着剤が塗布されたうえで、治具５１によって第２状態に維持された集束性レンズアレイ２０が溝部３２１に嵌め込まれる。なお、第１状態における集束性レンズアレイ２０の形状は製造時の条件や各部の特性のバラツキに応じて区々であるから、第２状態にある集束性レンズアレイ２０の形状も個体ごとに相違する。したがって、複数の露光ヘッドＨを作成する場合には、各々の溝部３２１の形状が相違する複数種のスペーサ部材３２が予め用意され、第１状態（または第２形状）における集束性レンズアレイ２０の形状に応じて選択されたスペーサ部材３２が工程２に使用される。もっとも、第１状態における形状が複数の集束性レンズアレイ２０について略一定であれば、ひとつのスペーサ部材３２を作成しておけば足りる。

接着剤の硬化後の工程３においては、治具５１による加圧が第１実施形態と同様に解除される。この外力の解放によって集束性レンズアレイ２０は弾性的な復元によって第１状態の形状に近づき、スペーサ部材３２は集束性レンズアレイ２０から作用する力によって弾性的に変形する。したがって、図４の部分(d)に示したように、集束性レンズアレイ２０の応力とスペーサ部材３２の応力とが釣り合った段階で両者の変形は停止する。本実施形態において、工程１における変形の程度（変形量Δ2）は、工程３において中心線Ｌ1と基準線Ｌ0とが合致するように実験的または統計的に決定される。

本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が奏される。さらに、本実施形態においては集束性レンズアレイ２０がスペーサ部材３２の溝部３２１に嵌め込まれるから、集束性レンズアレイ２０とスペーサ部材３２との相対的な位置関係を容易かつ強固に確定することが可能である。また、工程３で集束性レンズアレイ２０およびスペーサ部材３２が変形するときに両者の接合が破損する可能性を低減することができる。

＜Ｃ：第３実施形態＞
以上の各形態においては複数の押圧体５１１・５１２によって集束性レンズアレイ２０が変形させられる構成を例示したが、集束性レンズアレイ２０に外力を作用させる方法や構成は、以下に例示するように適宜に変更される。

図７は、本実施形態の工程１で使用される治具５２の構成を示す平面図である。治具５２は、相互に対向する第１部材５２１と第２部材５２２とを含む。第１部材５２１および第２部材５２２は、両者が接近・離間する方向に移動可能である。工程１において集束性レンズアレイ２０は第１部材５２１と第２部材５２２との間隙に配置される。

図７に示すように、第１部材５２１における第２部材５２２との対向面Ｓ1および第２部材５２２における第１部材５２１との対向面Ｓ2は、工程１にて集束性レンズアレイ２０を変形させるべき形状に対応した曲面となっている。すなわち、第１部材５２１の対向面Ｓ1は、第２状態に変形したときの集束性レンズアレイ２０のひとつの側面２０ｂの形状に対応した凸面となっている。また、第２部材５２２の対向面Ｓ2は、第２状態に変形したときの集束性レンズアレイ２０の他方の側面２０ｂの形状に対応した凹面となっている。

工程１においては、第１部材５２１と第２部材５２２とを各側面２０ｂに接触させた状態で両者を接近させることで集束性レンズアレイ２０を押圧する。この加圧によって、集束性レンズアレイ２０は、図７に示すように、第１部材５２１の対向面Ｓ1と第２部材５２２の対向面Ｓ2とに沿った形状（第２状態）に変形する。工程２および工程３の内容は第１実施形態や第２実施形態と同様である。

本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が奏される。さらに、本実施形態においては、第１部材５２１と第２部材５２２とを面接触させた状態で集束性レンズアレイ２０を変形させるから、工程１および工程２において集束性レンズアレイ２０の形状を安定的に第２状態に維持することが可能である。

＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図８の部分(a)は、本実施形態の発光パネル１０において各発光素子Ｅが配列する様子を示す概念図である。なお、実際には各発光素子Ｅは２列に配列されるが、ここでは説明の便宜のために１列のみが図示されている。

以上の各形態においては各発光素子Ｅが直線状に配列する場合を想定した。しかしながら、発光パネル１０の構造上の理由（例えば発光パネル１０を構成する要素の非対称性）や製造技術上の理由から、実際には、図８の部分(a)に示すように各発光素子Ｅが所期の位置からズレた位置に配置される場合がある。図８においては、複数の発光素子Ｅの配列のうち区間Ｔ1の各発光素子Ｅが所期の位置（直線Ｌ2上）から離間した位置にある場合が想定されている。

いま、図８の部分(b)に示すように、集束性レンズアレイ２０が第１状態において図面の下方に湾曲している場合を想定する。図８の部分(c)に破線で示されるように、工程１にて集束性レンズアレイ２０を第１状態とは反対側に湾曲した形状となるように変形させれば、以上の各形態にて説明したように集束性レンズアレイ２０を直線状に矯正する（各屈折率分布型レンズ２２を基準線Ｌ0上に配列させる）ことが可能である。しかしながら、図８の部分(a)のように区間Ｔ1の各発光素子Ｅが直線状に配列していないにも拘わらず各屈折率分布型レンズ２２を直線状に配列した場合には、各発光素子Ｅと各屈折率分布型レンズ２２との位置関係が区間Ｔ1とそれ以外の区間とで相違し、この結果として出力画像にムラが発生する可能性がある。

以上の問題を解消するために、本実施形態の工程１においては、第１状態での中心線Ｌ1の形状と複数の発光素子Ｅの配列の態様とに応じて集束性レンズアレイ２０を変形させる。すなわち、図８の部分(c)に実線で示されるように、工程１においては、第１状態での中心線Ｌ1に応じた変形に加え、集束性レンズアレイ２０を各発光素子Ｅの位置の誤差に応じた距離だけ変形させる。例えば、各発光素子Ｅが図８の部分(a)のように配列する場合には、集束性レンズアレイ２０のうち区間Ｔ1に対応する部分を、第１状態に応じて決定された形状（図８の部分(c)の破線）から、さらに当該区間Ｔ1の各発光素子Ｅの位置の誤差の大小に応じて変位させた形状（第２状態）に変形させる。

以上に説明した形態によれば、固定後の集束性レンズアレイ２０が発光素子Ｅの配列に応じた形状に維持されるから、発光素子Ｅの位置に初期的な誤差がある場合であっても、各発光素子Ｅと各屈折率分布型レンズ２２との相対的な位置関係は露光ヘッドＨの主走査方向に沿った全域にわたって均一化される。したがって、各発光素子Ｅと各屈折率分布型レンズ２２との位置関係の相違に起因した画像のムラを抑制することができる。

＜Ｅ：第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、以上の各形態に説明した方法を装置（露光ヘッドＨの製造装置）として実現した形態である。

図９は、本実施形態に係る製造装置Ｄの構成を示すブロック図である。入力部８１は、第１状態にある集束性レンズアレイ２０の変形の程度を入力する手段である。本実施形態の入力部８１は、作業者が変位量Δ1の入力のために操作する操作子である。記憶部８２は、入力部８１から入力され得る複数の変位量Δ1と工程１で集束性レンズアレイ２０の変形の目標となる変位量Δ2とを対応付けて記憶する手段である。

図９の制御部８３は、入力部８１から入力された変位量Δ1に対応付けられた変位量Δ2を記憶部８２から読み出し、この変位量Δ2に応じて治具５１（あるいは第３実施形態の治具５２）を制御する手段である。すなわち、制御部８３は、所定点Ａと基準線Ｌ0との距離が、記憶部８２から読み出した変位量Δ2となるように、各押圧体５１１・５１２（第３実施形態においては第１部材５２１および第２部材５２２）を駆動する。作業者は、以上の制御によって第２状態とされた集束性レンズアレイ２０にスペーサ部材３１を接合する。

以上のように、本実施形態においては、制御部８３による制御によって集束性レンズアレイ２０が第２状態に変形するから、変位量Δ1を測定した結果に応じて治具５１を操作するといった煩雑な作業は不要である。また、集束性レンズアレイ２０の形状（各屈折率分布型レンズ２２の位置）が均一化された複数の露光ヘッドＨを作業者の熟練の程度に拘わらず作成することが可能となる。

なお、本実施形態を第２実施形態に適用する場合には、各々の溝部３２１の形状が相違する複数のスペーサ部材３２のうち変位量Δ1に応じたスペーサ部材３２を、制御部８３が作業者に指示する構成も採用される。また、複数のスペーサ部材３２の何れかを選択して治具５１まで搬送する搬送機構に対し、制御部８３が、変位量Δ1に応じたスペーサ部材３２を指示する構成としてもよい。

＜Ｆ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。

（１）変形例１
以上の各形態においては集束性レンズアレイ２０がスペーサ部材３１に固定される構成を例示したが、集束性レンズアレイ２０の取付先は適宜に変更される。例えば、集束性レンズアレイ２０が発光パネル１０の基板１１（トップエミッション型の発光パネル１０にあっては封止体１５）に固定される構成の露光ヘッドＨにも以上の各形態を適用することが可能である。また、例えば集束性レンズアレイ２０と感光体ドラム７０との間隙に光透過性の部材が介挿された構成においては、この部材に集束性レンズアレイ２０を固定してもよい。

（２）変形例２
以上の各形態においては、各屈折率分布型レンズ２２の光軸に垂直な平面内にて集束性レンズアレイ２０が変形する場合を例示したが、集束性レンズアレイ２０が変形する方向は任意である。例えば、各屈折率分布型レンズ２２の光軸に平行な平面内にて集束性レンズアレイ２０が変形する場合にも以上の各形態と同様の方法が採用される。

（３）変形例３
以上の各形態においては発光素子Ｅとして有機発光ダイオード素子を例示したが、これ以外の発光素子Ｅを利用した発光パネルにも本発明は適用される。例えば、無機ＥＬ材料からなる発光層を含む発光素子Ｅや発光ダイオード素子、電界放出（ＦＥ：Field Emission）素子、表面導電型電子放出（ＳＥ：Surface-conduction Electron-emitter）素子、弾道電子放出（ＢＳ：Ballistic electron Surface emitting）素子など様々な発光素子Ｅを備えた発光パネルに本発明を適用することができる。

＜Ｇ：応用例＞
次に、以上の各形態に係る露光ヘッドＨを利用した画像形成装置の構成を説明する。
図１０は、以上の各形態に係る露光ヘッドＨを採用した画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であり、以上の形態に係る４個の露光ヘッドＨ（ＨK，ＨC，ＨM，ＨY）と、各露光ヘッドＨに対応する４個の感光体ドラム７０（７０K，７０C，７０M，７０Y）とを具備する。ひとつの露光ヘッドＨは、これに対応した感光体ドラム７０の像形成面（外周面）と対向するように配置される。なお、各符号の添字「K」「C」「M」「Y」は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各顕像の形成に利用されることを意味している。

図１０に示すように、駆動ローラ７１１と従動ローラ７１２とには無端の中間転写ベルト７２が巻回される。４個の感光体ドラム７０は、相互に所定の間隔をあけて中間転写ベルト７２の周囲に配置される。各感光体ドラム７０は、中間転写ベルト７２の駆動に同期して回転する。

各感光体ドラム７０の周囲には、露光ヘッドＨのほかにコロナ帯電器７３１（７３１K，７３１C，７３１M，７３１Y）と現像器７３２（７３２K，７３２C，７３２M，７３２Y）とが配置される。コロナ帯電器７３１は、これに対応する感光体ドラム７０の像形成面を一様に帯電させる。この帯電した像形成面を各露光ヘッドＨが露光することで静電潜像が形成される。各現像器７３２は、静電潜像に現像剤（トナー）を付着させることで感光体ドラム７０に顕像（可視像）を形成する。

以上のように感光体ドラム７０に形成された各色（黒・シアン・マゼンタ・イエロー）の顕像が中間転写ベルト７２の表面に順次に転写（一次転写）されることでフルカラーの顕像が形成される。中間転写ベルト７２の内側には４個の一次転写コロトロン（転写器）７４（７４K，７４C，７４M，７４Y）が配置される。各一次転写コロトロン７４は、これに対応する感光体ドラム７０から顕像を静電的に吸引することによって、感光体ドラム７０と一次転写コロトロン７４との間隙を通過する中間転写ベルト７２に顕像を転写する。

シート（記録材）７５は、ピックアップローラ７６１によって給紙カセット７６２から１枚ずつ給送され、中間転写ベルト７２と二次転写ローラ７７との間のニップに搬送される。中間転写ベルト７２の表面に形成されたフルカラーの顕像は、二次転写ローラ７７によってシート７５の片面に転写（二次転写）され、定着ローラ対７８を通過することでシート７５に定着される。排紙ローラ対７９は、以上の工程を経て顕像が定着されたシート７５を排出する。

以上に例示した画像形成装置は有機発光ダイオード素子を光源（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を利用した構成よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の構成の画像形成装置にも露光ヘッドＨを適用することができる。例えば、ロータリ現像式の画像形成装置や、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムからシートに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置、あるいはモノクロの画像を形成する画像形成装置にも露光ヘッドＨを利用することが可能である。

なお、露光ヘッドＨの用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、露光ヘッドＨは、原稿などの読取対象に光を照射する照明装置として画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。

また、本発明の方法によって固定された発光パネルを具備する発光装置は、各種の電子機器の表示装置としても利用される。この電子機器としては、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

第１実施形態に係る画像形成装置の部分的な構成を示す斜視図である。 図１におけるII−II線からみた断面図である。 集束性レンズアレイの構造を示す斜視図である。 集束性レンズアレイを固定する方法を説明するための概念図である。 第２実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す断面図である。 スペーサ部材の構成を示す平面図である。 第３実施形態に係る治具の構成を示す平面図である。 第４実施形態における集束性レンズアレイの変形の態様を説明するための概念図である。 発光パネルを固定する装置の構成を説明するブロック図である。 画像形成装置の構成を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｈ……露光ヘッド、Ｅ……発光素子、１０……発光パネル、１１……基板、１５……封止体、２０……集束性レンズアレイ、２０ａ……端面、２０ｂ……側面、２２……屈折率分布型レンズ２２、３１，３２……スペーサ部材、３２１……溝部、７０……感光体ドラム、５１，５２……治具、５１１，５１２……押圧体、Ｌ0……基準線、Ｌ1……中心線、Ｄ……製造装置、８１……入力部、８２……記憶部、８３……制御部。

Claims (8)

1. 複数の発光素子からの出射光を集束する複数のレンズが配列された集束性レンズアレイを取付体に固定する方法であって、
   前記集束性レンズアレイの中心線上の所定点が、当該集束性レンズアレイの両端面と前記中心線との各交点を通過する直線である基準線から離間した第１位置にある第１状態の前記集束性レンズアレイを、前記基準線を挟んで前記第１位置とは反対側の第２位置に前記所定点が変位した第２状態となるように外力によって変形させる第１過程と、
   前記集束性レンズアレイを前記第２状態に維持したまま前記取付体に固定する第２過程と、
   前記外力を除去するとともに前記集束性レンズアレイを弾性的な復元力によって変形させることで前記中心線を前記基準線に接近させる第３過程と
   を有する集束性レンズアレイの固定方法。
2. 前記第１過程においては、前記集束性レンズアレイの側面に対向する複数の押圧体の各々によって押圧することで前記集束性レンズアレイを変形させる
   請求項１に記載の集束性レンズアレイの固定方法。
3. 前記第１過程においては、前記第２状態にある前記集束性レンズアレイの側面の形状に対応した曲面を有する治具によって、前記曲面を前記側面に接触させた状態で当該側面を押圧することで当該集束性レンズアレイを変形させる
   請求項１に記載の集束性レンズアレイの固定方法。
4. 前記第１過程においては、前記第２位置と前記基準線との距離が、前記第１位置と前記基準線との距離に応じた距離となるように、前記集束性レンズアレイを前記第２状態に変形させる
   請求項１から請求項３の何れかに記載の集束性レンズアレイの固定方法。
5. 前記第１過程においては、前記第１状態における前記中心線の形状と前記複数の発光素子の配列の態様とに応じて、前記集束性レンズアレイを前記第２状態に変形させる
   請求項１から請求項４の何れかに記載の集束性レンズアレイの固定方法。
6. 前記第３過程においては、前記中心線が前記基準線と合致するように前記集束性レンズアレイを変形させる
   請求項１から請求項５の何れかに記載の集束性レンズアレイの固定方法。
7. 前記取付体には、前記第２状態にある前記集束性レンズアレイの形状に対応した溝部が形成され、
   前記第２過程では、前記集束性レンズアレイを前記第２状態に維持したまま前記溝部に嵌め込む
   請求項１から請求項６の何れかに記載の集束性レンズアレイの固定方法。
8. 前記取付体は、各発光素子と前記集束性レンズアレイとの間に介在する光透過性の部材である
   請求項１から請求項７の何れかに記載の集束性レンズアレイの固定方法。
   
   
   

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